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編譯：驕陽

“工業(yè)4.0”這個術(shù)語現(xiàn)在很熱門，但將現(xiàn)有機器和工業(yè)設備轉(zhuǎn)換成連接的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有多可行?將設備連接到物聯(lián)網(wǎng)的好處有很多，但就像采用新技術(shù)的任何步驟一樣，重要的是要了解那些決定產(chǎn)品成功或失敗的關(guān)鍵因素。由于物聯(lián)網(wǎng)連接是整個工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIOT)系統(tǒng)的主干，因此在選擇將要使用的物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議類型時，應該格外小心。

盡早確定正確的數(shù)據(jù)集成協(xié)議對于構(gòu)建成功的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)至關(guān)重要。

在實施物聯(lián)網(wǎng)時，關(guān)于如何傳輸數(shù)據(jù)的決策通常非常復雜。幸運的是，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)連接的標準化，以及模擬工具的進步，使得在數(shù)據(jù)連接和集成方面做出更好、更明智的決策變得更加容易。

物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)集成清單

在考慮將哪種協(xié)議用于您的工業(yè)4.0數(shù)據(jù)集成時，該清單中包括的6個最重要考慮因素需要牢記。

1、范圍

它是什么?

范圍描述物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中設備之間傳輸數(shù)據(jù)的距離。

為什么重要?

如果您想要的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡需要遠距離傳輸數(shù)據(jù)，那么使用專為短距離通信而設計的協(xié)議將不會起作用。范圍也可以作為一種安全措施，通過使用具有特別短范圍的協(xié)議，進而限制數(shù)據(jù)的移動。

2、帶寬

它是什么?

在規(guī)定的時間段內(nèi)可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。

為什么重要?

每個協(xié)議都根據(jù)定義的數(shù)據(jù)包大小傳輸數(shù)據(jù)。典型傳輸中的數(shù)據(jù)量應與所選協(xié)議能夠容納的數(shù)據(jù)包大小相匹配。使用比需要發(fā)送的數(shù)據(jù)大得多的數(shù)據(jù)包是低效的。另一方面，將大塊數(shù)據(jù)分割成許多較小的數(shù)據(jù)包進行傳輸會導致不必要的處理。

3、功耗

它是什么?

設備傳輸數(shù)據(jù)所需的電量。

為什么重要?

在設計依賴電池供電的產(chǎn)品時，這是一個特別重要的考慮因素。數(shù)據(jù)傳輸過程的功率效率將影響設備的電池壽命，進而影響運行成本。

4、安全

它是什么?

在傳輸?shù)母鱾€階段和存儲過程中為保護數(shù)據(jù)而采取的措施。

為什么重要?

當數(shù)據(jù)從一個設備移動到另一個設備時，它會變得很脆弱且易受攻擊。安全性是希望為其產(chǎn)品引入數(shù)據(jù)連接的公司的主要關(guān)注點之一。幸運的是，有許多技術(shù)可以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的安全連接，包括端口保護、認證和加密。

5、連接控制

它是什么?

設備在典型用例中處于連接狀態(tài)的時間和行為。

為什么重要?

當設備連接時，它會消耗電量并消耗帶寬。因此，有些設備可以控制它們何時連接以及何時處于脫機狀態(tài)。這種對連接的控制也與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)健性密切相關(guān)，即設備在應用時保持連接，而不會意外脫離網(wǎng)絡。

6、互操作性

它是什么?

一個連網(wǎng)的設備、傳感器或應用程序與另一個(通常來自不同的制造商、主機或供應商)通信的能力。

為什么重要?

在某些情況下，建立一個最佳且靈活的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡將需要集成許多并非來自同一供應商的元素?；蛘?，技術(shù)的進步可能會導致用戶希望切換到更好的設備來替換現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)設置中的舊元素?；ゲ僮餍苑矫娴哪芰κ俏锫?lián)網(wǎng)產(chǎn)品價值的核心。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)協(xié)議一覽

目前，三種最常見的物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議是MQTT、AMQP和COAP。

▲MQTT——消息隊列遙測傳輸

MQTT以前被稱為“SCADA協(xié)議”，它是一種易于實現(xiàn)、輕量級、經(jīng)ISO批準的消息傳遞協(xié)議，特別適用于遠程通信和帶寬受限的情況。MQTT的發(fā)布訂閱、低功耗、小尺寸和通過最小化數(shù)據(jù)包的高效數(shù)據(jù)分發(fā)使其成為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)部署和移動應用的最佳選擇。

▲AMQP——高級消息隊列協(xié)議

AMQP是一種開放標準的、功能豐富的消息隊列協(xié)議，它提供可靠和安全的消息隊列、路由和定向。AMQP提供了高度的互操作性，允許各種各樣的通信模式和消息傳遞應用。

▲CoAP——受限應用協(xié)議

CoAP專門用于連接資源受限的設備，如有限的電源或小內(nèi)存。對CoAP的新擴展允許將幾個CoAP資源作為一個組來定義和處理，并減少了傳輸時間。

如何選擇

那么，您應該從哪里開始呢?根據(jù)上面的6點清單，您可以首先根據(jù)6個因素中的每一個來分解產(chǎn)品的數(shù)據(jù)連接要求，然后，選擇最符合這些要求的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)連接協(xié)議。

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